煤矿采掘安全风险预控

  来源:安全管理网 点击:  评论:  更新日期:2018年02月12日

1.1  自然安全条件

根据煤矿有关资料,以及对该矿实际情况的调查,该矿自然安全条件界定如下:

该矿正常涌水量-- m3/h,最大涌水量-- m3/h。

根据《关于 年矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》(号)文件,该矿井绝对瓦斯总涌出量为--m3/min, 相对瓦斯涌出量为--m3/t,为瓦斯矿井。

根据提供的煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性鉴定报告,--号煤层自燃倾向性属Ⅱ类自燃煤层,煤尘具有爆炸性。

该井没有煤与瓦斯突出现象,地温梯度小于3ºC/百米,属地温正常区;瓦斯梯度为55m左右。

1.2  危险、有害因素识别的方法和过程

能量与有害物质是危险、有害因素产生的根源,也是最根本的危险因素或有害因素。一般情况下,系统具有的能力越大,存在的有害因素越多,系统的潜在危险性和危害性也越大。另一方面,只要进行生产活动,就必须使用相应的能量和物质(包括有害物质),因此,在任何生产活动中危险、有害因素是客观存在的。由于煤炭生产系统庞大、复杂,不仅存在生产性危险、有害因素,还受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等自然灾害因素的严重威胁,随着煤矿装备水平的不断提高,使用能量的能级也在提高,煤炭生产中存在的危险、有害因素远多于一般工业活动。必须对煤炭生产中的危险、有害因素进行全面、系统地辨识与分析,充分认识其危险性,这是煤矿安全生产管理的核心工作,也是安全评价的重中之重。对危险、有害因素识别就是要找出可能引发事故、导致不良后果的材料、系统、生产过程或环境的特征。因此,危险、有害因素的辨识涉及两个关键任务,其一是辨识可能发生的事故后果;其二是识别可能引发事故的材料、系统、生产过程和环境的特征。危险、有害因素识别与分析过程如图所示。

 

划分作业活动

识别危险有害因素

分析评价危险性

确定重大危险有害因素

提出控制对策措施建议

 

 

 

 

 

 

 

 


1.3  采掘主要危险、有害因素的辨识与分析

预防事故发生首先要辨识和确认危险源。煤矿生产主要场所在地下,由于井下工作空间狭小,环境恶劣,使用的设备、材料多种多样,因而其潜在的危险、有害因素种类较多,既有地质灾害和自然条件危害,也有设备、材料和人本身的诸多不安全因素,特别是瓦斯、火、水、粉尘、顶板等危险、危害因素存在于矿井生产活动整个过程中。通过对煤矿的现场安全调查和资料的收集,基本查明了该矿存在的危险、有害因素,为辨识该矿灾害程度提供了依据。对于煤矿的危险、有害因素的辨识,本报告主要采取专家辨识法。一方面结合矿井实际情况,对固有的危险源进行了辨识,另一方面,又从人机学的角度,对发生事故的原因进行了简要分析。

1.4采煤工作面的顶板的危害

(1)工作面遇煤层顶板破碎、不稳定顶板和地质变化带、断层破碎带等处,没有及时制定、修改安全技术措施,易发生冒顶、漏顶、片邦等事故,严重影响安全生产工作,甚至会造成人员伤亡或设备损坏。

(2)回采工作面两端头、上下出口因控顶面积大,顶板已有松动,另外煤壁处由于受局部应力集中的影响而破碎,所以回采工作面最容易发生顶板事故的位置主要是两端头和煤壁线。

(3)工作面重大顶板事故多发生在周期来压和工作面结束回撤期间。

(4)采空区大范围垮落产生强大冲击波,引起围岩塌陷和将采空大量有害气体体压入作业场所,造成人员伤害和设备、设施破坏。

(5)工作面初次开帮和结束时,安全措施不落实,组织不力,造成人员伤亡和设备损坏。

1.5掘进工作面顶板的危害

掘进工作面迎头和巷道交岔点是矿压显现、能量转换最明显的地点,若支护不及时易发生顶板事故。造成掘进顶板事故的因素主要有:

    (1)巷道断面形状、断面尺寸和支护形式选择以及巷道布置不合理。

    (2)巷道施工中遇断层、地质破碎带等地质构造时,无安全技术措施或措施落实不到位。

    (3)掘进工作面空顶作业或未及时架设永久(临时)支架。

    (4)未执行敲帮问顶制度。

    (5)未认真检查工作面后方巷道变形、破坏情况,造成工作面后方巷道冒顶堵人。

    (6)施工前对施工人员贯彻《作业规程》不到位。

1.6采掘单元

该矿采掘工作面开工前应认真编制好作业规程,施工时严格执行作业规程及有关规定,并加强水害、煤尘、火灾、瓦斯预防工作。

从井田煤层围岩整体来看,煤层顶板为页岩、粉砂岩、砂岩,底板为泥质页岩、砂岩。该矿已开采多年,多为复采,围岩受采动影响,相对不稳定,虽然工作面采用矿工钢支护,所以在支护上应严格执行作业规程对支护材料和支护结构参数的规定,加强顶板管理,防止冒顶事故发生。

1.7采煤工作面顶板灾害防治措施

(1)必须针对煤层的开采技术条件的特点,编写采煤工作面的作业规程。

(2)必须严格按设计要求留设保护煤(岩)柱,不准破坏保护煤(岩)柱。

(3)回采工作面遇顶底板松软或破碎带、过断层、过老空、过煤柱开采时,必须制定安全措施。

(4)要严格执行“敲帮问顶”制度;

(5)工作面煤壁、支柱都必须保持直线。支柱间的煤矸必须清理干净。

(6)必须按作业规程的规定及时支护,严禁空顶作业。

(7)严格控制采高,严禁采高大于液压支柱的最大支护高度。

(8)支柱支护质量要合格,不能打在浮煤、浮矸上;

(9)回采工作面上下出口高度必须保证不低于2m;

(10)加强煤帮管理,防止片帮伤人。

(11)工作面爆破时,必须有保护液压支柱和其他设备的安全措施。

(12)乳化液的配制、水质、配比等,必须符合有关要求。泵箱应设自动给液装置,防止吸空。

(13)采煤工作面必须备有一定数量的支护材料,以备应急使用。

1.8掘进工作面顶板灾害防治措施

(1)掘进工作面严禁空顶作业,靠近掘进工作面10m内的支护,在爆破前必须加固。

(2)掘进工作面必须采取前探支护或其他措施。

(3)采用钻爆法掘进的岩石巷道,应采用光面爆破。

(4)巷道围岩条件变化大,要根据情况及时调整支护形式,破碎带或地质破碎带应提高支护密度。

(5)掘进工作面通过断层等构造变化带时应加强掘进地段的地质调查工作,掌握地质资料,及时制定具体的施工方法和安全措施。

(6)修复失修井巷时,必须制定安全技术措施,并严格按措施施工。

1.9掘进施工方面的建议

(1)掘进巷道在通过软岩、含水层、断层以及其它地质构造时应编制安全技术措施,加强顶板支护。

(2)掘进巷道在通过有含水威胁或有突水危险区域时,必须贯彻“有疑必探,先探后掘”的方针,有突水迹象时,应采取果断措施,并向矿调度室报告。

(3)支架要有严格的质量要求,临时支护和永久支护间的距离要有严格规定。

(4)掘进拉门的安全措施要根据具体施工地点制定,由于断面较大,危险性也大,因此,施工前要事先搞好单项工程设计和工程施工组织设计,在安全管理上不能等同于一般的施工巷道。

 

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